831
Inhoudsopgave
-
Overstromingen zijn natuurlijke gebeurtenissen
-
Overstromingen worden versterkt door mensen
-
schadepotentieel
-
Bibliografie:
Overstromingen zijn natuurlijke gebeurtenissen
Overstromingen in beken en rivieren hebben altijd bestaan. Ze zijn een integraal onderdeel van het afvoerproces en belangrijke structurele factoren in het landschap. Veel wezens langs de rivieren en in de uiterwaarden zijn aangepast aan de afwisseling tussen overstromingen en verdroging en zijn afhankelijk van de veranderende omstandigheden en de diverse leefgebieden die voortdurend veranderende waterstanden met zich meebrengen.
Hoe overstromingen ontstaan
Overstromingen ontstaan als gevolg van langdurige en grootschalige neerslag, kortdurend en plaatselijk beperktzware regen Of in de winter en lente als de sneeuw smelt. Wanneer regen het aardoppervlak raakt, sijpelt een deel ervan in de grond en draagt bij aan de grondwateraanvulling bij. Een ander deel wordt tijdelijk in de bodem opgeslagen of verdampt en de rest stroomt als oppervlakkige afstroming over het bodemoppervlak naar waterlichamen (Figuur 1).
Hoeveel neerslag wegsijpelt en hoeveel van het oppervlak afstroomt, hangt af van de eigenschappen van de bodem, de mate van afdichting en de topografie van het landschap: als de bodem verzadigd is met water of door neerslag bevroren is, zal de meeste neerslag op het land het bodemoppervlak loopt weg. Ook de grondsoort, de mate van bodemverdichting en de vegetatie bepalen hoeveel water er per tijdseenheid in de bodem kan sijpelen. Steile valleien, rechtgetrokken, gekanaliseerde waterlichamen en een hoge mate van bodemafdekking, zoals aangetroffen in veel bebouwde gebieden, bevorderen een snelle afstroming van het oppervlak.
Het water in de kleine rivieren zorgt ervoor dat het waterpeil in de grote stromen vertraagd stijgt. De grootte van de rivierbedding bepaalt hoeveel water het waterlichaam kan vasthouden voordat het buiten zijn oevers treedt. Hoe meer ruimte de rivier heeft om over te stromen, hoe langzamer het water wegstroomt; het wordt tegengehouden in het landschap: de vloedgolf is minder steil.
Overstromingen worden versterkt door mensen
Hoewel overstromingen natuurlijke gebeurtenissen zijn, beïnvloedt menselijke activiteit de kans op overstromingen, het verloop ervan en de schade die ze veroorzaken.
De massale menselijke tussenkomst in de loop van waterlichamen
Naast de klimaatgerelateerde veranderingen in de waterhuishouding heeft ook het massale menselijke ingrijpen in de loop van beken en rivieren en in het landschap directe invloed op het verloop van een overstroming. In het verleden werden de meeste waterlopen in Duitsland rechtgetrokken, bedijkt en afgedamd om nederzettingsruimte of landbouwgrond te winnen of om ze te gebruiken voor scheepvaart of waterkracht (voorbeeld van de Rijn in figuur 2). Tegenwoordig zijn er minder natuurlijke uiterwaarden beschikbaar waar het water dat buiten zijn oevers treedt zich kan verspreiden. Ook zijn de rivierlopen ingekort. Als gevolg hiervan is de stroomsnelheid van de rivieren toegenomen. De afvoervolumes van veel zijrivieren concentreren zich sneller in één rivierbedding. Vloedgolven zijn tegenwoordig dus sneller: er wordt meer water getransporteerd in een kortere tijd, de vloedgolf is steiler – de waterstanden zijn hoger.
Veranderingen in het landschap door bebouwing en landbouw
Het landschap in Duitsland is sterk ontwikkeld en verstedelijkt. Regenwater kan soms slechts in geringe mate plaatselijk wegsijpelen. Waterberging in het landschap is beperkt of komt niet meer voor. Om gebieden bruikbaar te maken voor landbouw, werden wetlands drooggelegd en werd de bodem drooggelegd door drainagesystemen aan te leggen. Intensieve landbouw en het gebruik van zware landbouwmachines leiden tot bodemverdichting en daarmee tot een slechtere waterdoorlatendheid. Ook is de vegetatie van belang voor het vasthouden van water in het landschap: jaarrond bodembedekking op landbouwgronden verkleint de droogleggen op het grondoppervlak; op gebieden die voor bosbouw worden gebruikt, is de dichtheid van het bos bepalend voor de waterretentie in het gebied.
Woon- en verkeersgebieden hebben invloed op het optreden van overstromingen, omdat deze een bijzonder hoge mate van afdichting kennen. Regenwater kan niet of slechts in zeer beperkte mate wegsijpelen en wordt via de riolering rechtstreeks in de waterlopen geloosd. Voor Duitsland lieten de officiële gebiedsstatistieken eind 2018 51.315 vierkante kilometer (km²) aan nederzettings- en transportgebieden zien. Volgens de milieu- en economische rekeningen van de deelstaten werd ongeveer 45,1% hiervan verzegeld. In verhouding tot de totale oppervlakte bedraagt het aandeel woon- en verkeersoppervlak 14,4% en het aandeel afgesloten gebied 6,5% - en elke dag komt er 52 hectare nieuw woon- en verkeersgebied bij. Dit komt overeen met een oppervlakte van ongeveer 73 voetbalvelden (UBA2021).
Door de mens veroorzaakte opwarming van de aarde
De opwarming van de aarde zorgt ervoor dat de watercyclus intensiveert. Dede atmosfeer kan bij hoge temperaturen veel waterdamp opnemen, bij lage temperaturen minder. Bij elke graad opwarming neemt het absorptievermogen van waterdamp met zo’n zeven procent toe. Meer waterdamp in de atmosfeer betekent meer neerslag. In een warmereKlimaat Een toename van neerslagextremen is dan ook te verwachten, vooral in de zomermaanden. Analyses over landgebieden duiden op een toename in de frequentie en intensiteit van extreme neerslaggebeurtenissen in de afgelopen decennia. De resultaten verschillen echter aanzienlijk, afhankelijk van de regio en het seizoen (IPCC 2014).
Naast de intensivering van de watercyclus leidt de verzwakking van de temperatuurgradiënt tussen de subtropen en het Noordpoolgebied – die de afgelopen decennia drie keer zoveel is opgewarmd als de rest van de wereld – tot langduriger en regenererend weer patronen (ESKP). Dit kan leiden tot langere perioden van hitte en droogte, evenals langdurige regen. Er zijn altijd extreme weersomstandigheden geweest, maar de klimaatverandering verhoogt de frequentie en intensiteit van dergelijke extreme gebeurtenissen.
Klimaatgerelateerde veranderingen in de afvoer
Wetenschappelijke studies tonen aan datFlusshochwasser zijn de afgelopen decennia vaker voorgekomen in Noordwest-Europa. Tegelijkertijd namen de rivieroverstromingen in Zuid-Europa af, als gevolg van minder regenval en een sterkere verdamping (Bloeschl et al., 2019).
Het bereik van veranderingen in de afvoer die kunnen worden verwacht als gevolg van de opwarming van de aarde kan worden gekwantificeerd op basis van verschillende klimaatmodelprojecties (zogenaamde ensembles) vergeleken met een referentieperiode. Met behulp van waterbalansmodellen worden de veranderingen in de waterbeschikbaarheid berekend voor zowel droge seizoenen als tijdens aanhoudende regen of kortdurende zware regenbuien. De technische implementatie van het model wordt voortdurend verbeterd en is onderwerp van onderzoek. modelvoorspellingen (KWRA 2021) naar de jaarlijkse overstromingsafvoeren (parameter: gemiddelde jaarlijkse overstroming MHQ) van de grote rivieren van Duitsland laten duidelijke verschillen zien tussen de optimistische (15,percentiel van de RCP8.5) en het pessimistische (85e percentiel van de RCP8.5) (Figuur 2). In het optimistische geval zijn er geen of slechts matige veranderingen in de overstromingsafvoeren, in het pessimistische geval is er sprake van een significante toename. Aan het einde van de eeuw (2071-2100) wordt in het optimistische geval een gematigde toename van de overstromingsafvoer verwacht, terwijl in het pessimistische geval de jaarlijkse overstromingsafvoer in het algemeen zal toenemen, en soms aanzienlijk zal toenemen (Figuur 3).
Uitweiding: klimaatmodellen, klimaatmodelprojecties en modellenensembles
De reactie van het klimaatsysteem op verschillende broeikasgasemissies wordt geschat met behulp van klimaatmodelprojecties. Een reeks aannames over de hoeveelheid en snelheid van toekomstige emissies helpen wetenschappers verschillende emissiescenario's te ontwikkelen - zogenaamde 'relatieve concentratietrajecten' of kortweg 'RCP's' - waarop de projecties van klimaatmodellen zijn gebaseerd. Klimaatmodellen maken de belangrijkste processen in onze mogelijkklimaat systeem om mogelijke klimaatveranderingen voor verschillende plausibele toekomstscenario’s te reproduceren en te berekenen. De afgelopen decennia zijn steeds gedetailleerdere modellen van het klimaatsysteem op aarde ontwikkeld. ElkeKlimaatmodel brengt de processen in het klimaatsysteem anders in kaart. Alle klimaatmodellen samen worden een modellenensemble genoemd. Een modellenensemble beschrijft het bereik van mogelijke klimaatveranderingen en helpt ons de onzekerheden ervan te begrijpen (IPCC 2014).
Klimaatprojecties zijn nadrukkelijk geen voorspellingen, omdat elke modelsimulatie van toekomstige ontwikkelingen gebaseerd is op bepaalde aannames. Deze aannames zijn nauwelijks voorspelbaar omdat ze worden beïnvloed door mensen en hun gedrag (Duits Klimaatconsortium).
Meer informatie over klimaatmodelprojecties en feiten over de klimaatverandering is te vinden op de website van het Federaal Milieuagentschap (Klimaatmodellen en scenario'sEnklimaatverandering) en ook onder de volgende links:
schadepotentieel
Naast de klimaatgerelateerde veranderingen in de waterbalans en menselijk ingrijpen in de waterloop nemen de materiële waarden in voormalige uiterwaarden en uiterwaarden toe, wat bijdraagt aan een toename van de potentiële schade. Er werden woongebouwen, industriële installaties en transportinfrastructuur gebouwd. Schade door overstromingen ontstaat vooral daar waar mensen zich in de oorspronkelijke overstromingsgebieden hebben gevestigd. Als een nederzetting of een industriegebied door een overstroming wordt getroffen, kan er zeer grote schade ontstaan; de kans op schade is groot.
Om de samenleving te beschermen tegen de negatieve gevolgen van overstromingen is alomvattend risicobeheer nodig, dat voorzorgsmaatregelen, waarschuwingen over overstromingen, preventie van acute gevaren, nazorg en evaluatie omvat. Op de volgende pagina's leest u meer over de genoemde aspecten:
- beheer van overstromingsrisico's
- overstromingspreventie
- overstromingsgevaar
- Vragen en antwoorden over overstromingen
Bibliografie:
Duits klimaatconsortium:Website van het Klimaatconsortium
Blöschl (2019): Blöschl, G., Hall, J., Viglione, A. et al.Het veranderende klimaat zorgt ervoor dat de Europese rivieroverstromingen zowel toenemen als afnemen. Natuur 573, 108–111 (2019).
ESCP: Earth System Knowledge Platform – het kennisplatform van het onderzoeksgebied Aarde en Milieu van de Helmholtz Association:Welke invloed heeft klimaatverandering op de jetstream?
IPCC 2014:klimaatverandering 2013: Wetenschappelijke grondslagen. Veelgestelde vragen en antwoorden – Onderdeel van de bijdrage van werkgroep I aan het vijfde beoordelingsrapport van het Intergouvernementeel Panel voor Klimaatverandering (IPCC) [T.F. Stocker, D. Qin, G.-K. Plattner, M. Tignor, SK Allen, J. Boschung, A. Nauels, Y. Xia, V. Bex en P.M. Midgley (red.)]. Duitse vertaling door het Duitse IPCC-coördinatiebureau en klimaatbureau voor poolgebieden en zeespiegelstijging, Bonn, 2017.
KWRA 2021: Klimaatimpact en risicoanalyse 2021 voor Duitsland.Deelrapport 3: Risico’s en adaptatie in het watercluster, uitgegeven door het Federale Milieuagentschap, Dessau-Roßlau, 2021.
UBA 2021:Bodemafdekking in Duitsland